一種用于機器視覺的智能光源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及光源技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于機器視覺的智能光源，包括控制器和環(huán)形光源，所述環(huán)形光源包括電平轉(zhuǎn)換芯片、恒流芯片、基板和安裝于所述基板上的LED燈珠；所述電平轉(zhuǎn)換芯片用于將控制器發(fā)出的電壓信號轉(zhuǎn)換后供給恒流芯片；所述恒流芯片用于通過多個輸出管腳分別輸出多路電流；所述安裝于基板上的LED燈珠分為若干組，每組包括一個或一個以上串聯(lián)的LED燈珠，所述若干組LED燈珠分別并聯(lián)接入所述恒流芯片的多個輸出管腳。本實用新型的智能光源，采用能輸出多路不同大小電流的恒流芯片控制若干組并聯(lián)的LED燈珠，實現(xiàn)了LED環(huán)形光源的分段自動控制，能在圖像采集過程中有效消除高光的影響，提高了圖像采集的質(zhì)量和效率。
【專利說明】
一種用于機器視覺的智能光源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及光源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種用于機器視覺的智能光源。
【背景技術(shù)】
[0002]中國正成為世界上機器視覺發(fā)展最活躍的地區(qū)之一，應(yīng)用范圍涵蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、交通、安全等各行業(yè)。機器視覺的優(yōu)點是可覆蓋不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，且在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。
[0003]有效的光源照明設(shè)計能夠提高機器視覺系統(tǒng)的可靠性和綜合性，但現(xiàn)有光源類型單一，且大多為靜態(tài)光源，在照明過程中易出現(xiàn)高光現(xiàn)象，難以消除，嚴重影響圖像質(zhì)量。而基于機器視覺的檢測要范圍廣、精度高、速度快，圖像質(zhì)量是基礎(chǔ)。因此，設(shè)計一款用于機器視覺的智能光源很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于:針對基于機器視覺檢測與搜索中的圖像高光問題，提供一種用于機器視覺的智能光源。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]—種用于機器視覺的智能光源，包括控制器和環(huán)形光源，所述環(huán)形光源包括電平轉(zhuǎn)換芯片、恒流芯片、基板和安裝于所述基板上的LED燈珠；
[0007]所述電平轉(zhuǎn)換芯片連接控制器，用于將控制器發(fā)出的電壓信號轉(zhuǎn)換后供給恒流芯片;
[0008]所述恒流芯片連接所述電平轉(zhuǎn)換芯片，用于通過多個輸出管腳分別輸出多路電流；
[0009]所述安裝于基板上的LED燈珠分為若干組，每組包括一個或一個以上串聯(lián)的LED燈珠，所述若干組LED燈珠分別并聯(lián)接入所述恒流芯片的多個輸出管腳。
[0010]優(yōu)選的，所述若干組LED燈珠均為相同規(guī)格的LED燈珠。
[0011]優(yōu)選的，所述基板為鋁基板。
[0012]進一步的，所述控制器包括電源模塊和主板控制模塊;所述電源模塊用于將外部電源變壓后為所述主板控制模塊供電；所述主板控制模塊連接所述電平轉(zhuǎn)換芯片，用于輸出控制電壓信號。
[0013]優(yōu)選的，所述電源模塊包括開關(guān)電源模塊和降壓電源模塊，所述降壓電源模塊為可調(diào)降壓模塊。
[0014]優(yōu)選的，所述主板控制模塊包括單片機及外圍電路，所述單片機為STM32系列芯片。
[0015]進一步的，所述環(huán)形光源還包括外殼，所述外殼為鋁制外殼。
[0016]本實用新型的用于機器視覺的智能光源，在傳統(tǒng)LED環(huán)形光源的基礎(chǔ)上，采用能輸出多路電流的恒流芯片控制若干組并聯(lián)的LED燈珠，實現(xiàn)了 LED環(huán)形光源的分段自動控制，可根據(jù)需求調(diào)整控制模式，實現(xiàn)多種不同的照明模式。其用于機器視覺檢測或搜索系統(tǒng)時，能在圖像采集過程中有效消除高光的影響，提高了圖像采集的質(zhì)量和效率。
[0017]本實用新型的用于機器視覺的智能光源，采用鋁基板作為LED燈珠的載板，散熱效果好，提高了光源的穩(wěn)定性。采用相同規(guī)格的燈珠，減少了個體燈珠之間的差異，從而避免了亮度不均勻的問題。同時，采用恒流控制LED的模式對智能環(huán)形光源進行控制，光源穩(wěn)定性好，使用壽命長。
[0018]本實用新型的用于機器視覺的智能光源，基于光電技術(shù)和計算機技術(shù)，通過單片機控制模塊實現(xiàn)了照明光源的多模式自動動態(tài)照明，改變了傳統(tǒng)的視覺技術(shù)照明方式，具有良好的實用性和經(jīng)濟性，能廣泛適用于工業(yè)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域的圖像采集系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的一個較佳實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1實施例中控制器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖1實施例中環(huán)形光源的LED燈珠分布示意圖；
[0022]附圖標(biāo)記說明:1-導(dǎo)線;2-控制器;3-環(huán)形光源;4-LED燈珠。
【具體實施方式】
[0023]為了進一步理解本實用新型，下面結(jié)合實施例對本實用新型優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本實用新型的特征和優(yōu)點，而不是對本實用新型權(quán)利要求的限制。
[0024]如圖1所示，本實用新型的用于機器視覺的智能光源采用LED環(huán)形光源作為照明光源，包括控制器2和環(huán)形光源3，控制器2通過導(dǎo)線I接入外部交流電源，并通過導(dǎo)線I連接環(huán)形光源3。
[0025]如圖2所示，控制器2包括電源模塊和主板控制模塊，電源模塊進一步包括開關(guān)電源模塊和降壓電源模塊。其中，開關(guān)電源模塊連接外部交流電源，功能為電源整流變壓；降壓電源模塊連接開關(guān)電源模塊和主板控制模塊，用于進一步降低電壓為主板控制模塊供電；主板控制模塊核心為單片機，用于控制環(huán)形光源中的恒流芯片。
[0026]如圖3所示，環(huán)形光源3包括電平轉(zhuǎn)換芯片、恒流芯片以及安裝于基板上的LED燈珠
4。其中，電平轉(zhuǎn)換芯片與恒流芯片相連，控制器2輸出的電壓信號經(jīng)電平轉(zhuǎn)換芯片進行電壓轉(zhuǎn)換后供給恒流芯片;恒流芯片有多路電流輸出，可調(diào)節(jié)電阻來改變各管腳輸出的電流大小;LED燈珠為相同規(guī)格，一個或一個以上串聯(lián)的燈珠為一組，各組LED燈珠再分別并聯(lián)接入恒流控制芯片的管腳，每組燈珠相對獨立。作為優(yōu)選方案，基板為鋁基板，散熱效果好，提高了光源的穩(wěn)定性。
[0027]具體的，在優(yōu)選實施例中，環(huán)形光源包括64顆相同規(guī)格的A2835WDSDX燈珠，每四顆串聯(lián)為一組，16組燈珠并聯(lián)接入恒流芯片的對應(yīng)管腳。采用相同規(guī)格的燈珠，可減少個體燈珠之間的差異，從而避免了亮度不均勻的問題。
[0028]恒流芯片共有16路輸出，可以根據(jù)承接的電阻來改變輸出管腳的電流大小。主板控制模塊使用的單片機為STM32系列芯片，由于STM32發(fā)出的是3.3V電壓信號，而恒流芯片所需的信號電平為5V，故而需要使用電平轉(zhuǎn)換芯片進行電壓轉(zhuǎn)換。STM32輸出控制信號，恒流芯片接收到控制信號后控制與指令對應(yīng)的一組或幾組的LED燈珠亮暗。
[0029]上述的智能光源，采用了LED燈珠先串后并的模式實現(xiàn)了光源的分段控制，應(yīng)用于機器視覺的圖像采集或搜索系統(tǒng)時，可有效消除高光，提高了圖像采集質(zhì)量和效率。
[0030]下面進一步給出將上述智能光源應(yīng)用于紐扣自動分揀系統(tǒng)的應(yīng)用實例。
[0031 ]將16組LED燈珠依次每相鄰兩組作為一部分，則有8部分，編號為O?7。對紐扣的圖像采集分4次完成，STM32依次控制8個部分的LED燈珠中對角的兩個部分照明。即將紐扣置于環(huán)形光源正中心后，第一次O和4點亮，拍攝圖片為(a)，第二次I和5點亮，拍攝圖片為(b)，第三次2和6點亮，拍攝圖片為(c)，第四次3和7點亮，拍攝圖片為(d)。圖像(a)(b)(c)(d)合成方法為:1、圖像(a)與圖像(b)先配準(zhǔn)后融合得圖像(ab);2、圖像(ab)與圖像(C)先配準(zhǔn)后融合得圖像(abc);3、圖像(abc)與圖像(d)先配準(zhǔn)后融合得圖像(abcd)，即圖像(e)。最終合成的圖像(e)有效消除了高光。
[0032]以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于機器視覺的智能光源，包括控制器和環(huán)形光源，其特征在于: 所述環(huán)形光源包括電平轉(zhuǎn)換芯片、恒流芯片、基板和安裝于所述基板上的LED燈珠； 所述電平轉(zhuǎn)換芯片連接控制器，用于將控制器發(fā)出的電壓信號轉(zhuǎn)換后供給恒流芯片； 所述恒流芯片連接所述電平轉(zhuǎn)換芯片，用于通過多個輸出管腳分別輸出多路電流； 所述安裝于基板上的LED燈珠分為若干組，每組包括一個或一個以上串聯(lián)的LED燈珠，所述若干組LED燈珠分別并聯(lián)接入所述恒流芯片的多個輸出管腳。2.如權(quán)利要求1所述的用于機器視覺的智能光源，其特征在于:所述若干組LED燈珠均為相同規(guī)格的LED燈珠。3.如權(quán)利要求1所述的用于機器視覺的智能光源，其特征在于:所述基板為鋁基板。4.如權(quán)利要求1所述的用于機器視覺的智能光源，其特征在于:所述控制器包括電源模塊和主板控制模塊;所述電源模塊用于將外部電源變壓后為所述主板控制模塊供電；所述主板控制模塊連接所述電平轉(zhuǎn)換芯片，用于輸出控制電壓信號。5.如權(quán)利要求4所述的用于機器視覺的智能光源，其特征在于:所述電源模塊包括開關(guān)電源模塊和降壓電源模塊，所述降壓電源模塊為可調(diào)降壓模塊。6.如權(quán)利要求4所述的用于機器視覺的智能光源，其特征在于:所述主板控制模塊包括單片機及外圍電路，所述單片機為STM32系列芯片。7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的用于機器視覺的智能光源，其特征在于:所述環(huán)形光源還包括外殼，所述外殼為招制外殼。
【文檔編號】F21V19/00GK205535346SQ201620247161
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】留赟, 戴云霄, 劉運杰, 白鑫, 潘英東, 徐瓊
【申請人】杭州利珀科技有限公司